2.5.MÁY BI N DÒNG ĐI N-TIẾ Ệ
a.Ch c năngứ
Máy bi n dòng đi n(TI) là thi t b đi n dùng đ bi n đi dòng đi n có trế ệ ế ị ệ ể ế ổ ệ ị
s l n và đi n áp cao xu ng dòng đi n có tr s tiêu chu n 5A ho c 1A, đi n ápố ớ ệ ố ệ ị ố ẩ ặ ệ
an toàn đ cung c p cho m ch đo l ng, đi u khi n và b o v . ể ấ ạ ườ ề ể ả ệ
b.Nguyên lý ho t đngạ ộ
m ch đi n xoay chi u, nguyên lý làm vi c c a bi n dòng t ng t nhỞ ạ ệ ề ệ ủ ế ươ ự ư
máy bi n áp( máy bi n dòng là m t thi t b đi n t tĩnh, làm vi c theo nguyên lýế ế ộ ế ị ệ ừ ệ
c m ng đi n t , dùng đ bi n đi tr s dòng đi n xoay chi u nh ng v n giả ứ ệ ừ ể ế ổ ị ố ệ ề ư ẫ ữ
nguyên t n s ).ầ ố
V i TI cao th khi ta cho dòng đi n Iớ ế ệ 1 đi qua cu n dây s c p thì phía th c pộ ơ ấ ứ ấ
cho ra dòng đi n Iệ2 khác v i phía s c p nh ng v n gi nguyên t n s . ớ ơ ấ ư ẫ ữ ầ ố
V i TI h th khi ta cho dòng đi n Iớ ạ ế ệ 1 xuyên qua lõi thép có qu n cu n dâyấ ộ
th c p thì phía th c p cho ra dòng đi n Iứ ấ ứ ấ ệ 2 khác v i phía s c p nh ng v n giớ ơ ấ ư ẫ ữ
nguyên t n s .ầ ố
Các ch đ làm vi c c a TI:ế ộ ệ ủ
- Ch đ ng n m ch c a dòng s c p, m ch th c p có ph t i Zế ộ ắ ạ ủ ơ ấ ạ ứ ấ ụ ả 2:
T s gi a dòng ng n m ch s c p trên dòng đnh m c g i là b i s dòngỷ ố ữ ắ ạ ơ ấ ị ứ ọ ộ ố
c a máy bi n dòng: n=ủ ế
đm
I
I
1
1
Khi n l n, sai s TI tăng và sai s này còn ph thu c vào dòng th c p Iớ ố ố ụ ộ ứ ấ 2
ho c t i Zặ ả 2. Th ng v i m ch b o v , b i s dòng đi n c a TI ph i đt giá trườ ớ ạ ả ệ ộ ố ệ ủ ả ạ ị
sao cho sai s c a nó d i 10%.ố ủ ướ
-Ch đ h m ch th c p c a TI:ế ộ ở ạ ứ ấ ủ
Khi th c p h m ch, phía th c p s có đi n áp c m ng v i biên đ r tứ ấ ở ạ ứ ấ ẽ ệ ả ứ ớ ộ ấ
cao gây nguy hi m cho ng i và các thi t b th c p(lõi thép b bão hào). Để ườ ế ị ứ ấ ị ể
ch ng hi n t ng bão hòa trong m ch t , ng i ta còn ch t o máy bi n dòngố ệ ượ ạ ừ ườ ế ạ ế
có khe h không khí, còn g là bi n dòng tuy n tính.ở ị ế ế
c.C u t oấ ạ
1.TI h th ạ ế
1
-Hình d ng:ạ có các hình dáng khác nhau nh ng ph bi n là lo i hình xuy n. Máyư ổ ế ạ ế
bi n dòng hình xuy n có c u t o g m 2 b ph n chính là lõi thép và dây qu n.ế ế ấ ạ ồ ộ ậ ấ
Trong ph m vi bài này ta ch xét đn máy bi n dòng h áp hình xuy n, có nghĩa làạ ỉ ế ế ạ ế
phía s c p có dòng đi n ph t i ch y trong cáp xuyên qua máy bi n dòng; phíaơ ấ ệ ụ ả ạ ế
th c p có dây qu n nhi u vòng, dòng đi n Iứ ấ ấ ề ệ 2 đc qui chu n là 5A ho c 1A.ượ ẩ ặ
-Lõi thép máy bi n dòng hình xuy nế ế
Lõi thép máy bi n dòng dùng đ d n t thông chính c a máy, đc chế ể ẫ ừ ủ ượ ế
t o t nh ng v t li u d n t t t là thép k thu t đi n.ạ ừ ữ ậ ệ ẫ ừ ố ỹ ậ ệ
Lõi thép đc ch t o thành hình tròn là n i đ đt dây qu n th c p.ượ ế ạ ơ ể ặ ấ ứ ấ
-Dây qu n c a Máy bi n dòngấ ủ ế
Dây s c p th ng là cáp h th phù h p v i dòng đi n ph t i và có s vòngơ ấ ườ ạ ế ợ ớ ệ ụ ả ố
W1 nh h n nhi u l n s vòng phía th c p Wỏ ơ ề ầ ố ứ ấ 2. Thông th ng cu n s c p là cápườ ộ ơ ấ
h th Wạ ế 1 có s vòng n = 1; n = 2; n = 3; n = 4. ố
Dây th c p có ti t di n nh h n r t nhi u so v i dây s c p nh ng có sứ ấ ế ệ ỏ ơ ấ ề ớ ơ ấ ư ố
vòng W2 l n h n nhi u l n s vòng Wớ ơ ề ầ ố 1 phía s c p. Các cu n này có đi n trơ ấ ộ ệ ở
r t bé, vì v y trong tr ng thái bình th ng phía th c p c a Máy bi n dòng h uấ ậ ạ ườ ứ ấ ủ ế ầ
nh b ng n m ch. Đ đm b o an toàn cho ng i v n hành, cu n th c p c aư ị ắ ạ ể ả ả ườ ậ ộ ứ ấ ủ
máy bi n dòng ph i đc n i đt.ế ả ượ ố ấ
Dây d n đc qu n quanh lõi thép và cách đi n v i lõi thép. Gi a cácẫ ượ ấ ệ ớ ữ
vòng dây và gi a các l p dây đc cách đi n v i nhau. Lõi thép và đu c c ữ ớ ượ ệ ớ ầ ự (-)
đc ti p đt.ượ ế ấ
-M t s b ph n khác c a Máy bi n dòngộ ố ộ ậ ủ ế
Ngoài cu n dây và lõi thép ra, Máy bi n dòng còn có các b ph n khácộ ế ộ ậ
nh :ư
-V ngoài đc ch t o b ng nh a cách đi n đ b o v dây qu n thỏ ượ ế ạ ằ ự ệ ể ả ệ ấ ứ
c p và đm b o an toàn cho ng i v n hành.ấ ả ả ườ ậ
-Các đu c c đ đu dây d n ra ngoài: có c c (+) và c c (-) đ đu v iầ ự ể ấ ẫ ự ự ể ấ ớ
cu n dòng c a công t ; cu n dây c a R le; cu n dây c a Ampemet đo gián ti p.ộ ủ ơ ộ ủ ơ ộ ủ ế
Máy bi n dòng h th đc ch t o theo dòng phía s c p nh sau:ế ạ ế ượ ế ạ ơ ấ ư
2
50/5A; 75/5; 100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5; 400/5; 500/5; 600/5; 700/5;
750/5; 800/5; 850/5; 900/5; 950/5 ; 1000/5; 1500/5,.. .
Cáp h thạ ế
Lõi thép có qu n dây th c pấ ứ ấ
I1 + -
+ A -
Hình 1 - S đ c u t o Máy bi n dòng h th hình xuy nơ ồ ấ ạ ế ạ ế ế
2.TI cao thế
-Hình d ng:ạ có các hình dáng và kích th c khác nhau tùy thu c vào yêu c u vàướ ộ ầ
m c đích s d ng.ụ ử ụ
-K t c u: ế ấ g m có m ch t , khung, cu n dây th c p, cu n dây s c p, cáchồ ạ ừ ộ ứ ấ ộ ơ ấ
đi n. ệ
3
I1
Hình 1: S đu đu dây c a TI cao thơ ầ ấ ủ ế
T i c a bi n dòng đc đu vào cu n th c p Wả ủ ế ượ ấ ộ ứ ấ 2 và m t đu đc đuộ ầ ượ ấ
đt. Th t “đu” và “cu i” c a các cu n dây máy bi n dòng th ng đc phânấ ứ ự ầ ố ủ ộ ế ườ ượ
bi t, đu cu n dây đc đánh d u * . Vì m t s thi t b đo l ng, b o v làmệ ầ ộ ượ ấ ộ ố ế ị ườ ả ệ
vi c theo góc pha c a dòng, nên yêu c u ph i đu đúng c c tính.ệ ủ ầ ả ấ ự
Bi n dòng có cu n dây s c p Wế ộ ơ ấ 1 đu n i ti p v i t i Zấ ố ế ớ ả 1 nên t i m chả ở ạ
th c p Zứ ấ 2 không nh h ng đn dòng t i s c p Iả ưở ế ả ơ ấ 1.
Các thông s c b n c a bi n dòng g m:ố ơ ả ủ ế ồ
-Đi n áp đnh m c: là tr s đi n áp dây c a l i đi n mà bi n dòng làm ệ ị ứ ị ố ệ ủ ướ ệ ế
vi c. Đi n áp này quy t đnh cách đi n gi a phía s c p và th c p c a bi n ệ ệ ế ị ệ ữ ơ ấ ứ ấ ủ ế
dòng.
-Dòng đi n đnh m c phía s c p và th c p là dòng đi n làm vi c dài h n ệ ị ứ ơ ấ ứ ấ ệ ệ ạ
theo phát nóng, có d tr .ự ữ
-H s bi n đi là t s gi a s c p và th c p đnh m c:ệ ố ế ổ ỷ ố ữ ơ ấ ứ ấ ị ứ
Kđm = I1đm/I2đm
H s bi n đi th ng đc ch t o nh sau:ệ ố ế ổ ườ ượ ế ạ ư
10/5; 15/5; 20/5; 25/5; 50/5A; 75/5; 100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5;
400/5; 500/5; 600/5; 700/5; 750/5; 800/5; 850/5; 900/5; 950/5 ; 1.000/5; 1.500/5,.. .
-Sai s c a máy bi n dòng g m sai s dòng đi n, sai s góc và sai s toàn ố ủ ế ồ ố ệ ố ố
ph n.ầ
+Sai s dòng đi n đc tính theo bi u th c:ố ệ ượ ể ứ
4
Z
T
Z
T
W1W2r2x2
I2
*
I% =
100.
1
12
I
IIKđm
+Sai s góc là góc l ch gi a véct dòng đi n Iố ệ ữ ơ ệ 1 và -I2. Trong tr ng h p lýườ ợ
t ng góc gi a Iưở ữ 1 và I2 là 1800, nghĩa là sai s góc =0. Trong th c t , vì dòng đi nố ự ế ệ
I1 có thành ph n dòng t hóa Iầ ừ 0 nên gây nên sai s này, sai s góc th ng tính b ngố ố ườ ằ
phút.
+Sai s toàn ph n đc tính b ng công th c sau:ố ầ ượ ằ ứ
%=
dtiiK
TI
T
đm
2
0
12
1
)(
1100
trong đó: i1, i2 là tr s t c th i c a dòng đi n s c p và th c pị ố ứ ờ ủ ệ ơ ấ ứ ấ
I1 là tr hi u d ng c a dòng s c pị ệ ụ ủ ơ ấ
Kđm là h s bi n đi đnh m cệ ố ế ổ ị ứ
T là chu k c a dòng đi n(T=0,02 s) v i t n s 50Hzỳ ủ ệ ớ ầ ố
+Ph thu c vào sai s , bi n dòng đi n có nh ng c p chính xác sau:ụ ộ ố ế ệ ữ ấ
- cu n đo l ng: 0,2; 0,5; 1ộ ườ
- cu n b o v : 5P10, 5P20, 10P10,…ộ ả ệ (5P20: n u dòng đi n qua TI tăng lênế ệ
g p 20 l n dòng đi n đnh m c c a nó thì sai s ch là 5%).ấ ầ ệ ị ứ ủ ố ỉ
+T i đnh m c c a bi n dòng t ng tr tính b ng ả ị ứ ủ ế ổ ở ằ , v i cosớ=0,8 mà bi nế
dòng làm vi c v i c p chính xác t ng ng.ệ ớ ấ ươ ứ
Công su t đnh m c c a TI: Pấ ị ứ ủ 2đm=I22đm.Z2đm
+B i s dòng đnh m c gi i h n là t s gi a dòng s c p và dòng s c pộ ố ị ứ ớ ạ ỷ ố ữ ơ ấ ơ ấ
đnh m c mà sai s dòng đi n đn 10%. ị ứ ố ệ ế
-Phân lo i:ạ
Tùy thu c vào môi tr ng cách đi n c a bi n dòng, ta có bi n dòngộ ườ ệ ủ ế ế
dâu(cách đi n b ng d u bi n áp) và bi n dòng khô(cách đi n b ng nh a epôxy).ệ ằ ầ ế ế ệ ằ ự
N u s vòng dây s c p là Wế ố ơ ấ 1=1, ta có bi n dòng lo i m t vòng dây, v iế ạ ộ ớ
W1 l n ta có bi n dòng nhi u vòng dây.ớ ế ề
Máy bi n dòng lo i m t vòng có u đi m là k t c u đn gi n, kích th cế ạ ộ ư ể ế ấ ơ ả ướ
t ng đi nh so v i lo i nhi u vòng, tính n đnh khá cao khi có dòng ng nươ ố ỏ ớ ạ ề ổ ị ắ
5